人教版九年级全册第3节 电阻当堂检测题
展开16.3 电阻
基础巩固
1.导体对电流的 叫电阻,电阻是导体本身的一种 ,它的大小跟 , , 有关,还容易受 影响。
【答案】阻碍作用;特性;材料;长度;横截面积;温度
【解析】在物理学中,把导体对电流的阻碍作用叫电阻。电阻是导体本身的一种性质,它的大小跟导体的材料(在长度、横截面积相同时,不同的导体电阻不同)、长度(在材料、横截面积相同时,导线越长电阻越大)和横截面积(在材料、长度相同时,导线横截面积越小,电阻越大)有关,另外还与温度(大多数导体的电阻都随温度升高而增大)有关。
2.有一种材料,它的导电性介于导体和绝缘体之间,这种材料称为_______材料,电脑的微处理器就是由成千上万个这种材料制成的元件组成;某些材料在特定温度下,电阻接近于零,这种材料物理学上称之为_______材料,此处的特定温度通常_______(选填“很高”、“接近常温”或“很低”)。
【答案】半导体;超导;很低
【解析】根据导电性的不同,材料可分为导体、半导体、绝缘体三大类,容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体,导电性能介于导体与绝缘体之间的叫半导体。
当导体的温度降至某一低温时,它的电阻接近于零,这种材料称之为超导材料。
3.如图所示是四根高压输电线上的一个装置,利用这个装置将四根导线并联起来,相当于增大了导线的 ,从而减小了导线的 ,以达到减小输电线上电能损失的目的。
【答案】横截面积;电阻
【解析】在导线材料与长度一定的情况下,导线的横截面积越大,导线电阻越小,导线电阻变小,可以减少输电线上电能的损失,图示装置是它把四根导线固定在一起,四根导线并联,增大了导线的横截面积,从而使输电导线电阻变小,输电损失的电能减小。
4.导体的电阻除了与导体的长度、横截面积和温度有关外,还与 有关。科学家发现,某些物质在很低的温度时电阻就变成了0,这就是超导现象,超导现象最直接的应用之一是制造 。(选填“电热丝”或“输电线”)。
【答案】材料;输电线
【解析】导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体的材料、长度和横截面积有关;
超导体的电阻为零,有电流通过时不会发热,而电热丝是利用电流的热效应工作的,所以超导体不适合;若用在输电线上,可以减少由于发热而产生的电能损耗,所以适合做输电线。
5.贵港很多“村村通”的道路两旁都安装有如图所示的太阳能LED照明路灯。它主要由太阳能电池板、LED灯头等部件构成。LED是一种发光二极管,是由 材料制成(选填“导体”、“半导体”或“绝缘体”),通过电流能够发光,可以把电能直接转化成 能。
【答案】半导体;光
【解析】二极管的制作材料为半导体;
LED是一种发光二极管,通过电流时不用经过加热灯丝、直接能够发光,即把电能直接转化成光能。
6.如图所示,将不同导体接到电路A、B之间时,闭合开关,可通过观察、比较 来判断不同导体电阻的大小;若两个导体的电阻差异不大,则可以用 表替换灯泡作进一步的判断。
【答案】灯泡的亮度;电流
【解析】将不同导体接到电路A、B之间时,电路中接入的电阻不同,会导致电路中电流也不同,所以灯泡的亮度也不同,因此我们可以通过灯泡的亮暗比较两个电阻的阻值大小;
若两个导体的电阻差异不大,则必须用电流表替换灯泡,作更为准确的判断。
7.一根粗细均匀的铜导线,电阻为10 Ω,若把它截为长度相同的两段,每段的电阻为R1,
则R1= Ω;若将原来的导线对折拧成一条使用,其电阻为R2,则R2= Ω.
【答案】5;2.5
【解析】一根铜导线,材料一定,横截面积一定,截成相同的两段后,任何一段与原来相比,长度都减小了一半,所以电阻值减小为原来的一半.一根铜导线对折拧成一条使用,材料不变,长度减小一半,横截面积增大一倍,电阻值减小为原来的四分之一.
8.在下图所示的四位科学家中,以其名字命名电阻单位的是( )
【答案】B
【解析】在物理上,以法拉第命名了电容的单位,以焦耳的名字命名了功的单位,以安培的名字命名了电流的单位,以欧姆的名字命名了电阻的单位。
9.关于导体电阻的说法中,正确的是 ( )
A.铁的电阻比铜的电阻大
B.长导线的电阻比短导线的电阻大
C.细导线的电阻比粗导线的电阻大
D.长度相同、粗细相同的铜导线的电阻比铁导线的电阻小
【答案】D
【解析】A中只说明了两导体材料的关系,导体的横截面积、长度关系未知,不能确定两者电阻大小,A错误;在B,C中只知道其中一个变量的关系,不能确定电阻的大小,故B,C错误;D表述正确.
10.有关电阻的一些数据,下列几项中不正确的一项是 ( )
A.在长短、粗细相同时,铝导线比镍铬合金线的电阻大
B.常用的照明灯泡的电阻约为100~2000 Ω
C.实验用小灯泡的电阻约为5~50 Ω
D.人的双手间(干燥)电阻约为1000~5000 Ω
【答案】A
【解析】在长度、粗细一定时,铝的电阻率比较小,铝导线比镍铬合金线的电阻小,A错误;常用灯泡的电阻一般在几百欧姆到几千欧姆,B正确;实验用的小灯泡电阻约为5 Ω到50 Ω,C正确;人体干燥时双手电阻约1000 Ω到5000 Ω,D正确.
11.利用如图所示的电路探究影响导体电阻大小的因素,演示板上固定有a、b、c、d四根合金丝,长度关系为La=LbLcLd,横截面积关系为Sa=Sb=ScSd,其中a、c、d均为镍铬合金丝,b为锰铜合金丝。将导线P、Q分别接在同一根合金丝两端的接线柱上,下列说法正确的是( )
A.选用a和b进行实验,可以探究导体电阻跟导体材料的关系
B.选用c和d进行实验,可以探究导体电阻跟导体长度的关系
C.选用a和c进行实验,可以探究导体电阻跟横截面积的关系
D.选用b和d进行实验,可以探究导体电阻跟导体材料的关系
【答案】A
【解析】A、选用a和b进行实验,a和b长度相同,横截面积相同,而材料不同,所以可以探究导体电阻跟导体材料的关系,故A正确;
B、选用c和d进行实验,c和d长度相同,材料相同,而横截面积不同,所以可以探究导体电阻跟导体横截面积的关系,故B错误;
C、选用a和c进行实验,a和c材料相同,横截面积相同,而长度不同,所以可以探究导体电阻跟长度的关系,故C错误;
D、选用b和d进行实验,b和d长度不同,横截面积不同,材料不同,有三个变量,所以不可以探究导体电阻跟导体材料的关系,故D错误。
12.2020年10月15日,《自然》杂志报道了一种可以在15℃下实现超导的新材料,向创造没有电阻的高效电力系统迈出了重要一步。超导材料可以应用在( )
A.电热毯 B.电动汽车动力系统
C.电热水壶 D.充电暖手宝
【答案】B
【解析】ACD、超导体电阻为零欧姆,电流流过超导体时,不会发热,ACD都是利用的电流的热效应工作的,故ACD错误;
B、超导体在通电过程中,电能没有损失,因此可以用超导体制作汽车动力系统的线圈,故B正确。
13.半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间,有些半导体材料的导电性能受温度、光照、压力等影响而显著变化。下列不能用半导体材料制作的是 )
A.热敏电阻 B.光敏电阻 C.压敏电阻 D.高压输电线
【答案】D
【解析】ABC、根据半导体材料的导电性能在导体和绝缘体之间的特点,可以利用半导体材料制成热敏电阻、光敏电阻、压敏电阻等,故ABC错误;
D、高压输电线得用导体,故D正确。
14.下列做法中,使电阻丝的电阻变大的是( )
A.把电阻丝拉长 B.把电阻丝对折
C.把电阻丝剪掉一段 D.把电阻丝绕成螺线管
【答案】A
【解析】A、导体被拉长后,导体的长度增大、而横截面积减小,导体的电阻增大;故A正确;
B、对折后,导体的长度减小,横截面积增大,则导体的电阻减小,故B错误;
C、把电阻丝剪掉一段,电阻丝的长度变短,电阻减小,故C错误;
D、把电阻丝绕成螺线管后,电阻丝的材料、长度以及横截面积均不变,电阻不变,故D错误。
15.小文在探究“电阻的大小与什么因素有关”的活动中,发现实验器材中电阻丝只有一根,其它器材足够,如果要他完成下面的实验探究活动,其中不可能完成的是( )
A.探究导体电阻与长度的关系 B.探究导体电阻与横截面积的关系
C.探究导体电阻与材料的关系 D.探究导体电阻与温度的关系
【答案】C
【解析】A、实验时,通过改变连入电阻丝长度,此时横截面积和材料不变,可以探究导体电阻与长度的关系,不符合题意;
B、实验时,可以将电阻丝对折起来使用,改变连入电阻丝横截面积,控制长度和材料不变,可以探究导体电阻与横截面积的关系,不符合题意;
C、当探究导体电阻与材料的关系时,可控制长度和横截面积不变,因为只有一个金属丝,所以无法改变材料,不能够完成,符合题意;
D、实验时,取一根电阻丝,控制长度、材料和横截面积不变,改变温度,探究导体电阻与温度的关系,不符合题意。
16.如图所示的钨丝是将一个白炽灯去除玻璃罩制成的,闭合开关S,小灯泡L发光,钨丝不发光,向钨线吹气时,小灯泡L变亮,用酒精灯给钨丝加热,小灯泡L逐渐变暗直至熄灭,由实验可知
A.钨丝的电阻随温度升高而减小
B.向钨丝吹气时,钨丝电阻变小
C.给钨丝加热时,电路中的电流变大
D.小灯泡L发光而钨丝不发光是因为通过钨丝的电流小于小灯泡L的电流
【答案】B
【解析】闭合开关S,小灯泡L发光,钨丝不发光,向钨线吹气时,小灯泡L变亮,说明通过小灯泡的电流变大,则钨丝的电阻减小;
用酒精灯对白炽灯的钨丝加热,钨丝的温度升高,观察到小灯泡L的亮度明显变暗,说明通过小灯泡L的电流变小,钨丝的电阻增大;
由于钨丝和小灯泡串联接入电路中,则通过它们的电流是相同的;
综上所述,ACD错误,B正确。
能力提升
17.用电源、灯泡、导线、开关和钨丝组成如图所示的电路,闭合开关,小灯泡发光;再用酒精灯对钨丝加热,会发现灯泡亮度变_______,原因是钨丝的温度升高其电阻变_______。
【答案】暗;大
【解析】因为金属导体的电阻会随温度的升高而增大。用酒精灯对钨丝进行加热,钨丝的温度升高,电阻变大,使电路的总电阻变大,电流变小,根据P=UI可知,电源电压不变,电流变小时,灯泡的实际功率变小,亮度变暗。
18.有些白炽灯泡亮度与其灯丝有关.为了研究不同家用白炽灯泡在正常工作时的亮度与灯丝的关系,小明同学通过实验得到甲、乙、丙三个灯泡正常工作时的亮度是甲灯最亮,乙灯其次,丙灯最暗.灯泡甲、乙、丙灯丝均由长度相同的钨丝组成,甲灯灯丝较粗,乙灯其次,丙灯灯丝较细,具体情况如图所示.
(1)根据以上信息,关于白炽灯泡正常工作时亮度与其灯丝的关系,小明得出的初步结论是:
;
(2)小聪同学进一步研究了灯泡亮度的实例,与小明同学一起思考、讨论,得出:实际工作时,灯泡亮度还与 有关.
【答案】(1)白炽灯正常工作时,长度相等的钨丝,横截面积越大,灯越亮 (2)灯丝的长度
【解析】(1)由题可知,灯泡甲、乙、丙灯丝均由长度相同的钨丝组成,甲灯灯丝较粗,乙灯其次,丙灯灯丝较细,甲、乙、丙三个灯泡正常工作时,甲灯最亮,乙灯其次,丙灯最暗,可得白炽灯正常工作时,长度相等的钨丝,横截面积越大,灯越亮.(2)由于灯丝的电阻还与灯丝的长度有关,所以灯泡的亮度还与灯丝的长度有关.
19.在探究影响导体电阻大小的因素时,小明作出了如下猜想:
导体的电阻可能与①导体的长度有关、②导体的横截面积有关、③导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如下表所示。
编号 | 材料 | 长度/m | 横截面积/mm2 |
A | 镍铬合金 | 0.5 | 0.5 |
B | 镍铬合金 | 1.0 | 0.5 |
C | 镍铬合金 | 0.5 | 1.0 |
D | 锰铜合金 | 0.5 | 0.5 |
(1)按照图所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路,在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察 来比较导体电阻的大小,这种研究方法称为 。
(2)为了验证上述猜想①,应该选用编号 两根电阻丝分别接入电路进行实验。
(3)分别将A和D两电阻丝接入图M、N两点间,电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是:当长度和横截面积相同时,导体电阻跟 有关。
(4)要进一步研究导体材料的导电性能,就需要测量导体的电阻,小明的实验方案和操作过程均正确,两表的连接和示数如图所示。但通过观察发现电流表指针偏转过小,这样会导致实验误差 ,解决这一问题的措施是 。
(5)若实验中要继续探究温度对电阻的影响,则需要选择 根电阻丝,改变 进行探究,整个过程用到的实验方法有 (写出一种)。
【答案】(1)电流表示数;转换;(2)AB; (3)材料;(4)偏大;换用小量程进行实验;
(5)同一;温度;控制变量法
【解析】(1)在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小,这里用到了转换法。
(2)要验证猜想a:导体的电阻可能与导体的长度有关,应控制导体材料与横截面积相同而长度不同,由表中数据可知,应选编号为A、B的两根电阻丝进行实验。
(3)由表中数据可知,A、D两电阻丝的长度、横截面积相同而材料不同,将A和D两电阻丝接入图1电路中M、N两点间,电流表示数不相同,由此可知:当长度和横截面积相同时,导体电阻跟材料有关;
(4)由图2所示电流表可知,电流表指针偏转过小,电流表读数误差较大,会增大实验误差,使实验误差偏大;电流表换用小量程,可以减小读数误差,从而减小实验误差。
(5)实验中要继续探究温度对电阻的影响必须使电阻丝的材料、长度和横截面积相同,则需要选择同一根电阻丝,根据控制变量法可知要改变电阻丝的温度。
20.家里的白炽电灯通常是在开灯的瞬间被烧毁,这是因为 ( )
A.开灯的瞬间,灯丝电阻小,电流大
B.开灯的瞬间电压很大
C.开灯时突然有电流冲击
D.开灯时突然有电压冲击
【答案】A
【解析】开灯瞬间,灯(钨)丝的电阻较小,此时的电流较大,所以这个时候最容易烧断灯丝.
21.在探究“导体的电阻大小与横截面积有什么关系”的实验中,请你根据下表所提供的信息选出合适的金属丝 ( )
金属丝代号 | 材料 | 长度L/m | 横截面积S/mm2 |
① | 镍铬合金 | 1.80 | 1.0 |
② | 镍铬合金 | 0.90 | 1.0 |
③ | 镍铬合金 | 0.45 | 1.0 |
④ | 镍铬合金 | 0.90 | 2.0 |
⑤ | 镍铬合金 | 0.90 | 0.5 |
⑥ | 锰铜合金 | 0.90 | 0.5 |
⑦ | 镍铬合金 | 3.60 | 0.5 |
A.①②③ B.⑤⑥⑦ C.②④⑤ D.①④⑦
【答案】C
【解析】要研究电阻大小与横截面积的关系时,要保持材料、长度都相同,横截面积不同,由数据可知:需要选择②④⑤进行实验.
22.小明测量不同型号铅笔在纸上涂划所得线条的电阻,实验步骤如下:
(1)用铅笔在纸上画出两段长为15cm的线条,在其中一段线条上重复涂划3次,另一段6次;
(2)换用不同型号铅笔重复(1)的操作,得到多组等长等宽的线条如图;
(3)测出每段线条两端的电阻记录在表中。
2B | 4B | 6B | 8B | 9B | |
低高 | |||||
3 | ① | 0.79 | 0.67 | 0.49 | ③ |
6 | ② | 0.65 | 0.43 | 0.28 | ④ |
根据实验数据,可推测电阻最小的是( )
A.① B.② C.③ D.④
【答案】D
【解析】由表格数据可知,重复涂划相同时,铅笔的含碳量越高,电阻越小,铅笔的含碳量相同时,重复涂划次数越多,电阻越小,故电阻最小的是④,故D正确,ABC错误。
23.如图所示,将废灯泡的玻璃外壳小心地打碎,留下灯头和固定两根引线的玻璃芯,将与之相连的灯丝去掉,利用灯头把玻璃芯与一盏白炽灯泡串联接入家庭电路中,此时灯泡能不能发光?然后用酒精灯加热玻璃芯,当玻璃芯发黄变红时,灯泡能不能发光?这时移走酒精灯,灯泡能不能发光?这个实验说明了什么?
【答案】不能发光;能发光;不能发光;常温下的玻璃是绝缘体,高温下的玻璃变成了导体.
【解析】常温下玻璃是绝缘体,利用灯头把玻璃芯与一盏白炽灯泡串联接入家庭电路中,此时灯泡不发光.玻璃被加热到白炽状态时,温度达到2000 ℃左右,玻璃处于高温时变为导体,使电路连通,灯泡能发光.移走酒精灯,灯泡不能发光,说明常温下的玻璃是绝缘体,高温下的玻璃变成了导体.
24.小林同学在学习了电阻知识后,刚好看到“中国天才少年曹原用实验揭开超导的奥秘,破解了困扰物理学界百年的世界难题!”的报道,于是他上网查阅相关资料,知道了“超导体”是指在某一温度下电阻为零的导体,某些导体有电阻,通电时会发热;而超导体的电阻为零,通电时不会发热。
为了研究某些导体的电阻大小与温度的关系,用如图所示的灯泡中的灯丝(钨丝)进行实验,记录的实验数据如下表所示。
实验序号 物理量 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
电阻R(Ω) | 35.6 | 31.5 | 26.3 | 23.2 | 15.1 | 9.5 | 3.8 |
实测灯丝温度t(℃) | 1985.7 | 1698.8 | 1200.7 | 900.8 | 400.5 | 205.8 | 12.5 |
①分析上表中的实验数据,可初步归纳得出的结论是: 。
②根据表中数据可进一步提出的猜测(推理):当某些导体的温度降到一定温度时,某些导体的电阻可能接近 欧。
③这种导体的研究及推广应用的意义是 。
【答案】①钨丝的电阻随温度的降低而减小②零③节能降耗
【解析】①由表中数据可知,钨丝的电阻随温度的降低而减小;
②已知钨丝的电阻随温度的降低而减小;由此可猜想:某些导体的温度降到一定温度时,某些导体的电阻可能接近零欧,称为“超导体”;
③这种导体为超导体,超导现象是电阻为零的现象,利用超导体的零电阻可以实现远距离输电,节能降耗等。
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